CN1244835C - 偏振光变换装置、照明光学装置以及投影机 - Google Patents

Abstract

构成偏振光变换装置414的偏振光变换元件阵列500，由2个交替排列把光束分离为2种直线偏振光的偏振光分离膜511、和反射从该偏振光分离膜511分离的一方的直线偏振光的反射膜512的偏振光变换元件510构成，该2体的偏振光变换元件，相互的偏振光分离膜511以及反射膜512相对那样地贴紧构成。在上述那样的偏振光变换元件阵列500的光束射出一侧，跨越上述2体的偏振光变换元件510粘贴相位差板600，构成偏振光变换装置414。

Description

偏振光变换装置、照明光学装置以及投影机

技术领域

本发明涉及把来自光源的光束变换为1种的直线偏振光的偏振光变换装置、具备该偏振光变换装置的照明光学装置以及投影机。

背景技术

以往，已知在会议、学会、展示会等的演示中使用投影机。这样的投影机，在其内部收纳多个光学零件，通过使用这些光学零件，在调制从光源射出的光束后放大投影形成投影图像。

作为这样的光学零件，为了提高光利用效率，实现明亮的投影图像，使用了把来自光源的光束变换为1种直线偏振光的偏振光变换装置。

该偏振光变换装置的构成具备：具有相对入射光束倾斜配置、把来自光源的光束分离为2种直线偏振光(通过使其透过以及反射，分离成2种直线偏振光)的偏振光分离膜，反射由该偏振光分离膜分离的一方的直线偏振光(用偏振光分离膜反射的直线偏振光)的反射膜，介于这些偏振光分离膜和反射膜之间、交替排列多个偏振光分离膜和反射膜的透光性部件的偏振光变换元件；被贴在该偏振光变换元件的光束射出一侧的相位差板。

在这样的偏振光变换装置中，在向该偏振光变换装置入射光束时，存在不经过偏振光分离膜，直接入射到反射膜上，作为无效的偏振光射出的无效区域。

特别是，来自光源的光束，因为在中心位置(照明光轴)上亮度最高，随着离开中心位置，亮度下降，所以考虑这样的光源特性，上述偏振光变换装置，具备一对偏振光变换元件，并且在规定的间隔上，配置一对偏振光变换元件使得相互的偏振光分离膜或者反射膜相对。即，如夹着来自光源的照明光轴那样在规定间隔上配置一对偏振光变换元件。

按照这样的偏振光变换装置的构成，通过一对偏振光变换元件之间(中心位置)的光束，成为包含有效偏振光的随机的偏振光，提高了光的利用效率。

在具备上述那样的一对偏振光变换元件的偏振光变换装置中，各个偏振光分离膜，从一对偏振光变换元件对向的端部倾斜配置为断面大致八字形，反射膜，与上述偏振光分离膜的倾斜平行，空开规定的间隔配置，这些偏振光分离膜以及反射膜相互连续排列。另外，相位差板，被贴在该偏振光变换装置的光束入射一侧的端部，进而，对应偏振光分离膜的间距粘贴。

近年，投影机的高亮度化得到了促进，需要进一步提高光利用效率。

因此，考虑到通过缩小在上述偏振光变换装置中的一对偏振光变换元件的规定间隔，把通过该一对偏振光变换元件之间(照明光轴)的随机偏振光也变换为1种有效的偏振光，与上述投影机的高亮度化对应。

但是，在上述那样的偏振光变换装置中，在缩小一对偏振光变换元件的规定间隔时，在该一对偏振光变换元件对向的端部位置上贴付的相位差板相互干涉。

因而，为了避免这种状况，需要更严格地设定粘贴的相位差板的粘贴精度，存在偏振光变换装置的制造操作复杂化的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在与投影机的高亮度化相适应的同时，使构造简单化，可以减低制造时的操作工时数的偏振光变换装置、具备该偏振光变换装置的照明光学装置以及投影机。

本发明的偏振光变换装置，是具备：被相对入射光束倾斜配置，把该入射光束分离为2种直线偏振光光束的多个偏振光分离膜；被交替并列配置在各偏振光分离膜之间，反射由上述偏振光分离膜分离的任意一方的偏振光光束的多个反射膜；形成上述偏振光分离膜以及反射膜的透光性部件；被设置在该透光性部件的光束射出一侧，变换任意一方的偏振光光束的偏振光轴的多个相位差板的偏振光变换装置，其特征在于：具备各个偏振光分离膜以及反射膜将贴紧面作为中心相互对称配置那样地组合的一对偏振光变换元件，被设置在这一对的偏振光变换元件的贴紧部分上的相位差板，跨过该一对偏振光变换元件安装。

如果采用这样的本发明，偏振光变换装置，具备一对偏振光变换元件，一对偏振光变换元件，通过各个偏振光分离膜以及反射膜以贴紧面为中心相互对称配置那样地组合构成，可以把通过一对偏振光变换元件之间(照明光轴)的随机偏振光变换为有效的偏振光，可以适应于投影机的高亮度化。

另外，相位差板，由于被跨越安装在一对偏振光变换元件的贴紧部分上，因而不会发生通常在一对偏振光变换元件贴紧时产生的，相互的相位差板进行干涉，不需要严格地设定相位差板的粘贴精度。

进而，相位差板，由于被跨越安装在一对偏振光变换元件的贴紧部分上，因而可以降低被粘贴在该一对偏振光变换元件上的相位差板的个数，可以降低在偏振光变换装置的制造时的操作工时。

因而，因为在与投影机的高度化相适应的同时，可以简化偏振光变换装置的构造，减低制造时的操作工时数，所以可以实现本发明的目的。

进而，在上述偏振光变换装置中，也可以采用以粘接剂等把一对偏振光变换元件粘合，一体化地构成。

在本发明的偏振光变换装置中，优选地，上述一对偏振光变换元件的各自的贴紧面，是在贴紧时各个偏振光分离膜连续的位置。

在这样的构成中，由于在一对偏振光变换元件贴紧的状态下，相互的偏振光分离膜连续地构成，因而可以可靠地把从光源射出的光束中，特别是具有强光量的照明光轴上的光束变换为1种直线偏振光，可以大幅度提高光利用效率。

在本发明的偏振光变换装置中，优选地，在光束射出面上，沿着上述一对偏振光变换装置的贴紧面，形成有凹部。

通常，偏振光变换元件，如偏振光分离膜和反射膜交替配置那样，例如，由粘接剂交替粘合在两面上形成有偏振光分离膜和反射膜的板玻璃，和什么都没有形成的板玻璃，以和其表面以规定的角度大致平行地切断，进而，切断两端部分形成为大致长方形体。

在把这样形成的2个偏振光变换元件贴紧时，相互的面位置不同，容易产生段差。在产生该段差的状态下，在跨越一对偏振光变换元件粘贴相位差板时，粘贴精度变差，在段差部分上，从偏振光变换装置射出的光束的透过率变差。

在此，在偏振光变换装置的光束射出面上，由于沿着一对偏振光变换元件的贴紧面形成有凹部，因而在贴紧2个偏振光变换元件时，相互的面位置不同，在这样的状态下即使跨越一对偏振光变换元件粘贴相位差板，也可以避免相位差板的粘贴精度恶化，可以防止伴随该粘贴精度恶化的透过率的下降。

因而，通过贴紧一对偏振光变换元件，提高光利用效率，通过沿着贴紧面形成凹部，即使不严格设定相位差板的粘贴精度，也可以保持上述光利用效率提高的状态。

在本发明的偏振光变换装置中，优选地，上述偏振光分离膜以及上述反射膜，相对光束入射方向倾斜大致45°，以规定间隔交替排列。

在这样的构成中，通过上述偏振光分离膜以及上述反射膜，相对光束入射方向倾斜大致45°，以规定间隔交替排列，使得不过度增大生成和所需要的直线偏振光的偏振光轴不同的直线偏振光的无效区域，可以在最佳条件下，制作偏振光变换元件。

另外，本发明的照明光学装置，其特征在于具备：光源、把来自光源的光束分割为多个区域的光束分割元件、权利要求1至权利要求4的任意1项所述的偏振光变换装置。

另外，如果采用这样的本发明，则由于具备上述的偏振光变换装置，因而在上述那样实现本发明的目的后，还可以起到和上述其他的作用效果同样的效果。

另外，如果使用上述的偏振光变换装置，则可以把从照明光学装置射出的光束变换为大致1种直线偏振光。

进而，本发明投影机，其特征在于具备：权利要求5所述的照明光学装置、根据图形信息调制从该照明光学装置射出的光束的多个光调制装置、合成由该光调制装置调制的光束的合成光学装置。

如果采用这样的本发明，则由于具备上述的照明光学装置，因而在上述那样实现本发明的目的后，还可以起到和上述其他的作用效果同样的效果。另外，如果采用上述的照明光学装置，则可以向液晶面板等的光调制装置照射1种直线偏振光，可以提高光利用效率，可以鲜明地显示从投影机投影的投影图像。

附图说明

图1是从上方前面看上述各实施方式的投影机的整体透视图。

图2是从下方背面看上述各实施方式的投影机的整体透视图。

图3是展示上述各实施方式中的投影机内部的透视图。具体地说，是从图1的状态拆下投影机的上壳的图。

图4是展示上述各实施方式中的投影机内部的透视图。具体地说，是从图3的状态拆下控制基板的图。

图5是展示上述各实施方式中的光学单元的分解透视图。

图6是模式化展示上述各实施方式中的光学单元的图。

图7是从下方一侧看上述各实施方式中的光学装置主体的透视图。

图8是说明在上述各实施方式中的面板冷却系统W以及电源冷却系统Y的冷却空气的流动的图。

图9是说明在上述各实施方式中的面板冷却系统W以及偏振光变换元件冷却系统X的冷却空气的流动的图。

图10是展示上述各实施方式中的偏振光变换装置的配置位置的分解透视图。

图11是展示上述各实施方式中的偏振光变换装置的构造的分解透视图。

图12是说明上述实施方式1中的偏振光变换元件的制作的示意图。

图13是从上方看上述实施方式1中的偏振光变换装置的示意图。

图14是展示上述实施方式1中的偏振光变换装置的基本动作的示意图。

图15是放大上述实施方式1中的偏振光变换元件的贴紧部分的图。

图16是说明上述实施方式2中的偏振光变换元件的制作的示意图。

图17是从上方看上述实施方式2中的偏振光变换装置的图。

图18是放大上述实施方式2中的偏振光变换元件的贴紧部分的图。

图19是说明上述各实施方式的变形例的图。

图20是说明上述各实施方式的变形例的图。

具体实施方式

实施方式1

以下，根据附图说明本发明的实施方式1。

1.投影机的主体构成

图1是从上方前面看本发明的投影机1的透视图。图2是从下方背面看投影机1的透视图。

如图1或者图2所示，投影机1具备大致长方体的外壳2。该外壳2，是收纳投影机1的主体部分的合成树脂制的筐体，具备上壳21和下壳22，这些壳21、22被构成为相互自如装拆。

上壳21，如图1、2所示，其构成包含分别构成投影机1的上面、侧面、前面，以及背面的上面部21A、侧面部21B、前面部21C以及背面部21D。

同样，下壳22，也如图1、2所示，其构成包含分别构成投影机1的下面、侧面、前面，以及背面的下面部22A、侧面部22B、前面部22C以及背面部22D。

因而，如图1、2所示，在长方体的外壳2中，上壳21以及下壳22的侧面部21B、22B之间连续连接，构成长方体的侧面部分210，同样，分别由通过前面部21C、22C之间的连接构成前面部分220，通过背面部21D、22D之间的连接构成背面部分230，由上面部21A构成上面部分240，由下面部22A构成下面部分250。

如图1所示，在上面部分240中，在其前方一侧上设置在操作面板23，在该操作面板23的附近形成有声音输出用的扬声器孔240A。

从前方看在右侧的侧面部分210上，形成跨越2个侧面部21B、22B的开口211。在此，在外壳2内，设置有后述的主基板51、接口基板52，经由被安装在该开口211上的接口面板53，被安装在主基板51上的连接部51B、和被安装在接口基板52上的连接部52A露出到外部。在这些连接部51B、52A将外部的电子设备连接到投影机1。

在前面部分220，从前方看在右侧上，在上述操作面板23的附近形成有跨越2个前面部21C、22C的圆形的开口221。如与该开口221对应那样，在外壳2内部上，配置有投影透镜46。这时，投影透镜46的前端部分从开口221露出到外部，经由作为该露出部分的一部分的杆46A，可以手动进行投影透镜46的聚焦操作。

在前面部分220，在上述开口221的相反一侧的位置上，形成有排气口222。在该排气口222上，形成有安全盖222A。

如图2所示，在背面部分230上，在从背面看的右侧上形成有矩形的开口231，从该开口231中接入连接器24露出。

在下面部分250，在从下方看右端一侧的中央位置上形成有矩形开口251。在该开口251上，自如装拆地设置有覆盖该开口251的灯盖25。通过拆下该灯盖25，可以容易地进行未图示的光源灯的更换。

另外，在下面部分250上，在从下方看左侧背面的角部上，形成有一段向内侧凹陷的矩形面252。在该矩形面252上，形成有用于从外部吸入冷却空气的吸气口252A。在矩形面252上，自如装拆地设置有覆盖该矩形面252的吸气口盖26。在吸气口盖26上，形成有与吸气口252A对应的开口26A。在开口26A上，设置有未图示的空气过滤器，防止尘埃侵入内部。

进而，在下面部分250，在后方一侧的大致中央位置上形成有构成投影机1的脚部的后脚2R。另外，在下面部分250的前方一侧的左右角部分上，分别设置有同样构成投影机1的脚部的前脚2F。即，投影机1，由后脚2R以及2个前脚2F用3点支撑。

2个前脚2F，被构成为分别可以在上下方向上进退，调整投影机1前后方向以及左右方向的倾斜(姿态)，从而可以进行投影图像的位置调整。

另外，如图1、2所示，如跨越下面部分250和前面部分220那样，在外壳2的前方一侧的大致中央位置上，形成有长方体形状的凹部253。在该凹部253上，设置有覆盖该凹部253的下侧以及前侧的可以在前后方向上自如滑动的盖部件27。用该盖部件27，在凹部253上，收纳用于进行投影机1的遥控操作的未图示的遥控器。

在此，图3、4，是展示投影机1内部的透视图。具体地说，图3是从图1的状态下拆下投影机1的上壳21的图。图4是从图3的状态拆下控制基板5的图。

在外壳2上，如图3、4所示，具备：沿着背面部分配置的，在左右方向延伸的电源单元3；被配置在该电源单元3的前侧的平面看大致L字形状的光学单元4；被配置在这些单元3、4的上方以及右侧的控制基板5。

电源单元3的构成包含电源31、和被配置在该电源31的下方的未图示的灯驱动电路(镇流器)。

电源31，把通过与上述接入连接器连接的未图示的电源电缆从外部提供的电力，提供给上述灯驱动电路、控制基板5等。

上述灯驱动电路，是向在构成光学单元4的图3、4中未图示的光源灯，提供从电源31提供的电力的电路，与上述光源灯电气连接。这样的灯驱动电路，例如，可以通过在基板上配线构成。

电源31以及上述灯驱动电路，大致平行地上下并列配置，它们的占有空间，在投影机1的背面一侧在左右方向延伸。

另外，电源31以及上述灯驱动电路，由左右侧开口的铝等的金属制的屏蔽部件31A覆盖周围。

屏蔽部件31A，除了作为引导冷却空气的通道的功能外，还具有使由电源31、上述灯驱动电路等发生的电磁干扰，不向外部泄露的功能。

控制基板5，如图3所示，具备：被配置成覆盖单元3、4的上侧，包含CPU、连接部51B等的主基板51；和被配置在该主基板51的下侧包含连接部52A的接口基板52。

在该控制基板5中，根据经由连接部51B、52A输入的图像信息，主基板51的CPU等，进行构成后述的光学装置的液晶面板的控制。

主基板51，由金属制的屏蔽部件51A覆盖周围。主基板51，虽然在图3中难以看清，但与构成光学单元4的上光导向体472的上端部分472A(图4)接触。

2.光学单元的详细构成

在此，图5是展示光学单元4的分解透视图。图6是模式化展示光学单元4的图。

光学单元4，如图6所示，是光学处理从构成光源装置411的光源灯416射出的光束，形成与图像信息对应的光学像，放大投影该光学像的单元，具备：作为照明光学装置的积分仪照明光学系统41、色分离光学系统42、中继光学系统43、光学装置44、投影透镜46、收纳这些光学零件41～44、46的合成树脂制的光导向体47(图5)。

积分仪照明光学系统41，是用于大致均匀地照明构成光学装置44的3块液晶面板441(对红，绿，蓝每种色光分别设置成液晶面板441R、441G、441B)的图像形成区域的光学系统，具备：光源装置411、第1透镜阵列412、第2透镜阵列413、偏振光变换装置414、重叠透镜415。

光源装置411，具备作为放射光源的光源灯416和反射器417，用反射器417反射从光源灯416射出的放射状的光线使之成为平行光线，将该平行光线向外部射出。在光源灯416中，采用高压水银灯。进而，除了高压水银灯以外，还可以采用金属卤化物灯、卤素灯等。另外，在反射器417中，采用抛物面镜。进而，代替抛物面镜，也可以采用组合平行化凹透镜以及椭圆面镜的方式。

第1透镜阵列412，具有把从光轴方向看具有大致矩形轮廓的小透镜排列成矩阵形状的构成。各小透镜，把从光源灯416射出的光束分割成多个部分光束。各小透镜的轮廓形状，被设定成和液晶面板441的图像形成区域的形状大致相似的形状。例如，如果液晶面板441的图像形成区域的横纵比(横和纵的尺寸比例)是4∶3，则各小透镜的横纵比也被设定为4∶3。

第2透镜阵列413，具有和第1透镜阵列412大致相同的构成，具有把小透镜排列成矩阵形状的构成。该第2透镜阵列413，与重叠透镜415一同，具有把第1透镜阵列412的各小透镜的像成像在液晶面板441上的功能。

偏振光变换装置414，被配置在第2透镜阵列413和重叠透镜415之间。这样的偏振光变换装置414，是把来自第2透镜阵列413的光变换为大致1种偏振光的装置，由此，可以提高在光学装置44中的光的利用效率。

用该偏振光变换装置414变换为1种偏振光的各部分光，由重叠透镜415最终大致重叠在光学装置44的液晶面板441上。在使用调制偏振光的类型的液晶面板441的投影机1中，因为只能利用1种偏振光，所以从发出其他种类随机偏振光的光源灯416发出光束的大致一半未被利用。因此，通过使用偏振光变换灯414，把从光源灯416射出的光束变换为大致1种偏振光，可以提高在光学装置44中的光的利用效率。

进而，有关偏振光变换装置414的详细构造后面进行描述。

色分离光学系统42，具备2块分色反射镜421、422，和反射镜423，具有用分色反射镜421、422把从积分仪照明光学系统41射出的多个部分光束分离为红(R)、绿(G)、蓝(B)3种颜色的色光的功能。

中继光学系统43，具备入射侧透镜431、中继透镜433、反射镜432、434，具有把由色分离光学系统42分离的色光中的红色光引导到液晶面板441R的功能。

这时，在色分离光学系统42的分色反射镜421中，在从积分仪照明光学系统41射出的光束中，透过红色光成分和绿色光成分，反射蓝色光成分。由分色反射镜421反射的蓝色光，用反射镜423反射，通过场透镜418，达到蓝色用的液晶面板441B。该场透镜418，把从该透镜阵列413射出的各个部分光束相对其中心轴(主光轴)变换为平行光束。被设置在其他的液晶面板441G、441R的光入射一侧上的场透镜418也是一样。

另外，在透过分色反射镜421的红色光和绿色光中，绿色光，由分色反射镜422反射，通过场透镜418，达到绿色用的液晶面板441G。另一方面，红色光，透过分色反射镜422后通过中继光学系统43，进而通过场透镜418，达到红色光用液晶面板441R。

进而，对红色光使用中继光学系统43，是因为红色光的光路的长度比其他颜色光的光路长度长，所以为了防止由于光的发散等引起的光的利用效率下降的缘故。即，是为了把入射到入射侧透镜431上的部分光束原样地传递到场透镜418的缘故。进而，在中继光学系统43中，虽然其构成是通过3种颜色光中的红色光，但并不限于此，例如，也可以构成为通过蓝色光。

光学装置44，是根据图像信息调制入射的光束并形成彩色图像的装置，具备：入射由色分离光学系统42分离的各颜色光的3个入射侧偏振光板442；作为被配置在各入射侧偏振光板442的后段上的光调制装置的液晶面板441R、441G、441B；被配置在各液晶面板441R、441G、441B的后段上的射出侧偏振光板443；作为合成光学系统的交叉分色棱镜444。

液晶面板441R、441G、441B，例如是把多晶硅TFT作为开关元件使用的液晶面板。

在光学装置44中，由色分离光学系统42分离的各颜色光，根据图像信息用3块液晶面板441R、441G、441B、入射侧偏振光板442，以及射出偏振光板443调制，形成光学像。

入射侧偏振光板442，是在由色分离光学系统42分离的各颜色光中，只使一定方向的偏振光透过，吸收其他光束的偏振光板，是在蓝宝石玻璃等的基板上贴付偏振光膜的偏振光板。另外，也可以不使用基板，把偏振光膜贴在场透镜418上。

射出侧偏振光板443，是和入射侧偏振光板442的构成大致相同，在从液晶面板441(441R，441G，441B)射出的光束中，只使规定方向的偏振光透过，吸收其他光束的偏振光板，另外，也可以不使用基板，把偏振光膜贴在交叉分色棱镜444上。

这些入射侧偏振光板442以及射出侧偏振光板443，被设定成相互的偏振光轴的方向正交。

交叉分色棱镜444，是合成从射出侧偏振光板443射出的，对每种颜色光调制后的光学像，形成彩色图像的棱镜。

在交叉分色棱镜444上，反射红色光的电介质多层膜和反射蓝色光的电介质多层膜，沿着4个直角棱镜的界面被设置为大致X字形状，由这些电介质多层膜合成3种色光。

如上所述的液晶面板441、射出侧偏振光板443以及交叉分色棱镜444，被构成为一体地单元化的光学装置主体45。图7是展示光学装置主体45的透视图。

光学装置主体45，如图7所示，具备：交叉分色棱镜444；被固定在该交叉分色棱镜444的上面的合成树脂制的固定板447；被安装在交叉分色棱镜444的光束入射端面，保持射出侧偏振光板443的金属制的保持板446；由被安装在该保持板446的光束入射一侧的透明树脂制的4个销部件445保持的液晶面板441(441R，441G，441B)。

在保持板446和液晶面板441之间，设置有规定间隔的空隙，冷却空气流过该空隙部分。

光学装置主体45，经由被形成在固定板447上的4个臂部447A的圆孔447B，螺钉固定在下光导向体471上。

投影透镜46，是放大投影用光学装置44的交叉分色棱镜444合成的彩色图像的透镜。

光导向体47，如图5所示，其构成具备：形成有从上方以滑动方式嵌入各光学零件412～415、418、421～423、431～434、442的沟部的下光导向体471、堵塞下光导向体471的上侧开口的盖状的上光导向体472。

如图5所示，在平面看大致L字形状的下光导向体471的一端侧，收纳有光源装置411。在另一端侧，经由被形成在下光导向体471上的头部473，螺钉固定投影透镜46。

另外，如图5所示，被收纳在下光导向体471上的光学装置主体45，在夹着2个弹簧部件50的状态下螺钉固定在下光导向体471上。这2个弹簧部件50，把入射一侧偏振光板向下方附势(加载)，确定位置。

3.冷却构造

图8是从图4中拆下上述上光导向体以及光学装置主体45的图。另外，图9是展示光学单元4的透视图。

在此，在投影机1中，如图8、9所示，设置有主要冷却液晶面板441的面板冷却系统W、主要冷却偏振光变换装置414的偏振光变换元件冷却系统X、主要冷却电源单元3的电源冷却系统Y、主要冷却光源装置411的光源冷却系统Z。

如图8所示，在面板冷却系统W中，使用了被设置在电源单元3的下侧上的大型的西洛克风扇(シロッコファン)61。

在面板冷却系统W中，如图8或者9所示，由西洛克风扇61从被形成在外壳2的下面部分250上的吸气口252A(图2)吸入的外部的冷却空气，用未图示的通道引导到光学装置主体45的下方，从被形成在下光导向体471上的各液晶面板441的下侧的吸气口进入光导向体47内部。该冷却空气，如图9所示，通过各液晶面板441R、441G、441B和交叉分色棱镜444之间的空隙，冷却液晶面板441和上述射出侧偏振光板，之后被排出到上光导向体472和上述控制基板之间的空间。另外，该冷却空气，通过各液晶面板441R、441G、441B和场透镜418之间的空隙，冷却液晶面板441和上述入射侧偏振光板，之后被排出到上光导向体472和上述入射侧偏振光板之间。这时，被排出到该空间的空气，由于上光导向体472的上端部分472A和上述控制基板5的接触，不向投影透镜46一侧流动。

在偏振光变换元件冷却系统X中，由上述西洛克风扇61吸入的冷却空气，用被配置在下光导向体471的下侧的未图示的通道引导到偏振光变换装置414的下侧，从被形成在下光导向体471上的偏振光变换装置414的下侧的吸入口进入光导向体47内，在冷却偏振光变换装置414后，从被形成在上光导向体472上的排出口474排出。

在电源冷却系统Y中，如图8所示，使用了夹着金属制的板材被配置在西洛克风扇61的上侧的小型的西洛克风扇62。

在电源冷却系统Y中，通过面板冷却系统W在上光导向体472和上述控制基板5之间流动的冷却空气，一边冷却控制基板5一边由西洛克风扇62吸入，向电源单元3的内部一侧排出。被排出到该内部的空气，沿着屏蔽部件31A流动，冷却电源31以及上述灯驱动电路，从和西洛克风扇62相反一侧的开口排出。

在电源冷却系统Z中，使用了被配置在光源装置411的前面一侧的轴流风扇63、被安装在该轴流风扇63上的通道64。

在光源冷却系统Z中，从电源冷却系统Y以及偏振光变换元件冷却系统X排出的空气，由轴流风扇63吸引，从被形成在光源装置411的侧面部分上的狭缝状的开口进入光源装置411内，冷却光源灯416，经由通道64，从外壳2的排气口222排出到外面。

4.偏振光变换装置的构造

图10是展示相对下光导向体471的偏振光变换装置414的配置位置的分解透视图。

图11是展示偏振光变换装置414的构造的分解透视图。

偏振光变换装置414，是通过使由第2透镜阵列413的各小透镜聚光的光束透过，变换为大致1种偏振光的装置，其构成具备：把光束分离为2种直线偏振光射出的偏振光变换元件阵列500；被贴在该偏振光变换元件阵列500上的，在从偏振光变换元件阵列500射出的2种光束中，使一方的直线偏振光的偏振光轴转动90°，和另一方的直线偏振光的偏振光轴设置为相同的偏振光轴的相位差板600；通过保持光束入射端面以及外周部分的固定框架414A被固定在下光导向体471上。

偏振光变换元件阵列500，如图11所示，通过贴紧固定2个偏振光变换元件510形成，该偏振光变换元件510具备：把光束分离为2种直线偏振光的偏振光分离膜511、反射从该偏振光分离膜511分离的一方的直线偏振光的反射膜512、作为介于这些偏振光分离膜511和反射膜512之间的透光性部件的板玻璃513。

在此，偏振光变换元件510，通常如以下那样形成。

如图12所示，偏振光分离膜511和反射膜512(反射膜)交替配置那样，例如，通过粘接剂交替粘合在两面上形成有偏振光分离膜511和反射膜512的板玻璃513、什么都不形成的板玻璃513。这时，在上述板玻璃513被粘合的状态下，在其上下面配置没有形成偏振光分离膜以及反射膜等任何膜的板玻璃514。

而后，以与其表面成大致45°的角度大致平行地切断，进而，在切断面A上切断两端突出的部分形成大致长方体形状。这时，如偏振光分离膜511在角部露出那样，切断两端突出的部分。最后，通过研磨切断面，形成偏振光变换元件510。

通过这样形成，在偏振光变换元件510中，偏振光分离膜511以及反射膜512，相对光束入射端面以及光束射出端面倾斜大致45°，并且，以相等的排列间距配置。

图13是从上方看偏振光变换装置414的示意图。

偏振光变换装置414，接近端部配置的偏振光分离膜511相互对向配置那样地，使2体偏振光变换元件510贴紧，构成偏振光变换元件阵列500，跨越2个偏振光变换元件510那样地，在该偏振光变换元件414的光束射出一侧粘贴相位差板600。

在这样的状态中，在各偏振光变换元件510中的偏振光分离膜511，如图13所示被形成为断面大致八字形，在各偏振光变换元件510贴紧的贴紧面500A中，相互的偏振光分离膜511以大致90°连续形成。因此，成为特别是具有从光源灯416射出的照明光轴上的强亮度的光束，照射在以该大致90°连接的偏振光分离膜511上的构成。

在此，偏振光分离膜511，是由布留斯特(ブリュ一スタ一)角被设定为大致45°的电介质多层膜等构成，把随机的偏振光分离为2种偏振光，对该偏振光分离膜511的入射面，反射具有平行的偏振光轴的光束(S偏振光)，使具有和该S偏振光正交的偏振光轴的光束(P偏振光)透过的膜。

反射膜512，是例如由具有高反射性的Al、Au、Ag、Cu、Cr等的单一金属材料、包含这些多种金属的合金等构成，反射由上述偏振光分离膜511反射的S偏振光的膜。

板玻璃513，是光束通过内部的板玻璃，通常由白板玻璃等形成。

另外，相位差板600，是使透过上述偏振光分离膜511的P偏振光的偏振光轴转动90°的板，被粘贴在向着上述偏振光分离膜511的光束射出端面的映射面上，被配置在照明光轴上的相位差板600，被跨越2个的偏振光板510粘贴。

图14是展示偏振光变换装置414的基本动作的示意图。

入射到第2透镜阵列413的光束，由各小透镜聚光后入射到偏振光变换装置414的规定区域上。在此，从第2透镜阵列413射出的光束，是具有随机的偏振光的光束。

入射到该偏振光变换装置414的光束，由偏振光分离膜511，分离为P偏振光以及S偏振光。即。P偏振光，透过该偏振光分离膜511，S偏振光由该偏振光分离膜511反射，光路被变换大致90°。

由偏振光分离膜511反射的S偏振光，由反射膜512反射，光路再次变换90°，在和向着偏振光变换装置414的入射方向大致相同的方向上前进。

另外，透过偏振光分离膜511的P偏振光，入射到相位差板600上，通过将偏振光轴转动90°，作为S偏振光射出。

因而，从偏振光变换装置414，大致射出1种S偏振光。

在此，固定偏振光变换装置414的固定框架414A，如图11所示，是大致矩形板状，具有涉及上下边缘形成为格子状的遮光部414A1，具备在从第2透镜阵列413射出的光束中，遮挡进入生成无效偏振光的无效区域的光束的遮光功能。

具体地说，从第2透镜阵列413的各小透镜射出的光束，理想的是被聚光在偏振光变换装置414的偏振光分离膜511上，但实际上，在图14中，如用虚线所示，除了偏振光分离膜511以外还存在直接入射到反射膜512上的光束。

具体的图示省略，但直接入射到反射膜512上的光束，由反射膜512反射，光路变换大致90°入射到偏振光分离膜511中。在该偏振光分离膜511中，在入射的光束中，使P偏振光透过，使S偏振光反射。即，从偏振光分离膜511透过的P偏振光，在反射膜512上反射成为P偏振光，从偏振光变换装置414射出。另外，在偏振光分离膜511上反射的S偏振光，由相位差板600使偏振光轴转动90°，作为P偏振光从偏振光变换装置414射出。

因而，和作为所需要的光束的S偏振光一同，包含P偏振光。

为了避免以上那样的状态，在固定框架414A的遮光部414A1上，在光束入射一侧粘贴反射防止膜等，遮挡进入无效区域的光束。

5.实施方式的效果

如果采用上述的实施方式1，则具有以下的效果。

(1)由于构成偏振光变换装置414的偏振光变换元件阵列500，具有一对偏振光变换元件510，该2体的偏振光变换元件510贴紧构成使得相互的偏振光分离膜511以及反射膜512相对，因而可以把通过2体的偏振光变换元件510之间(照明光轴)的随机的偏振光变换为有效的偏振光(S偏振光)，可以与投影机1的高亮度化相适应。

(2)被配置在照明光轴上的相位差板600，由于跨着2体的偏振光变换元件510粘贴，因而，通常粘合2体的偏振光变换元件510时产生的，相互的相位差板600不会干涉，也不需要严格地设定相位差板600的粘贴精度。

(3)相位差板600，由于跨越2体的偏振光变换元件510粘贴，因而可以减少被粘贴在该2体的偏振光变换元件510上的相位差板600的个数，可以降低偏振光变换装置414制造时的操作工时数。

(4)偏振光变换元件510，因为偏振光分离膜511以及反射膜512，被形成为相对光束入射方向倾斜大致45°，所以不会过度增加生成和所需要的直线偏振光(S偏振光)的偏振光轴不同的直线偏振光(P偏振光)的无效区域，可以在最佳条件下制成。

(5)积分仪照明光学系统41，由于具备贴紧2体的偏振光变换元件510形成的偏振光变换装置414，因而可以把从光源装置411射出的光束变换为大致1种直线偏振光(S偏振光)射出。

(6)因为用偏振光变换装置414，可以把从光源装置411射出的光束变换为大致1种直线偏振光(S偏振光)，所以通过在作为光调制装置的液晶面板441上照射大致1种直线偏振光(S偏振光)，可以提高光利用效率，可以鲜明地显示从投影机1投影的投影图像。

(7)由于偏振光变换元件510，被形成为大致长方体形状，如该偏振光变换元件510的角部分露出那样，配置偏振光分离膜511，通过构成为在贴紧2体的偏振光变换元件510使得偏振光分离膜511以及反射膜512相对的状态下，相互的偏振光分离膜511连续，可以把来自光源装置411的光量特别强的照明光轴上的光束变换为大致1种偏振光(S偏振光)，可以提高光利用效率。

(8)由于偏振光变换装置414，被支撑在固定框架414A上，该固定框架414A具备遮光部414A1，因而即使从第2透镜阵列413聚光的光束进入偏振光变换装置414的无效区域，也可以用该遮光部414A1遮光，可以避免在从偏振光变换装置414射出的光束中包含无效的偏振光。

实施方式2

以下，根据附图说明本发明的实施方式2。

在以下的说明中，在和上述实施方式1相同的构造以及相同部件上标注相同符号，并省略或者简化其详细说明。

在上述实施方式1中，偏振光变换元件510被形成为大致长方体形，如果2体的偏振光变换元件510贴紧，则该2体的偏振光变换元件510的端部之间直接接触成为大致同一面。

与此相反，在实施方式2中，其不同之处在于，被形成为大致长方体形状的偏振光变换元件510的光束射出侧的端部被省略，在贴紧2体的偏振光变换元件510，跨过该2体的偏振光变换元件510那样地，粘贴相位差板600的状态下，在贴紧部分上，在相位差板600和2体的偏振光变换元件510之间形成凹部700。

通常，在使大致长方体形状的偏振光变换元件5102体贴紧时，如图15所示，在贴紧部分容易产生段差，为了避免这样的段差，需要严格设定2体的偏振光变换元件510的位置精度。

另外，在产生这样的段差的2体的偏振光变换元件510的光束入射一侧，粘贴了相位偏差板600的情况下，相位差板600仿效该段差，相位差板600自身也形成与段差对应的弯曲部600A。

在这样的状态下，如果向偏振光变换装置414照射光束，则在从光源装置411照射的光束中，具有强光量的照射光轴上的光束，通过上述相位差板600的弯曲部600A。

在该相位差板600的弯曲部600A上，入射光束容易被吸收，透过率显著降低。即，由于在从光源装置411照射的光束中，具有特别强光量的照明光轴上的光束被吸收，照明光轴上的透过率降低，因而光利用效率降低。

在实施方式2中，通过省略位于光束射出一侧的2体的偏振光变换元件510的端部，缓和上述段差。

具体地说，如图16所示，制成偏振光变换元件510。

和上述实施方式1一样，偏振光分离膜511和反射膜512交替配置那样地，例如，用粘接剂交替粘接在两面上形成有偏振光分离膜511和反射膜512的板玻璃513，和什么都未形成的板玻璃513。这时，在上述板玻璃513粘合的状态下，在其上下面上配置未形成偏振光分离膜511以及反射膜512等任何膜的板玻璃514。

而后，以与其表面大致45°的角度大致平行地切断，进而，形成切断两端的突出部分的大致长方体形状。这时，在配置偏振光分离膜的突出部分上，如图16的虚线所示的切断面B所示，如一方的角部分510A被省略那样地进行切断。

最后，通过研磨切断面，形成偏振光变换元件。

图17是从上方看偏振光变换装置414的示意图。

如图17所示，在把上述偏振光变换元件5102体贴紧使得相互的偏振光分离膜510以及反射膜512相对时，沿着贴紧面500A，在被粘贴在光束射出一侧的相位差板600和偏振光变换元件阵列500之间，形成凹部700。

这样，通过形成偏振光变换元件510，如图18所示，即使在以大致同一面形成2体的偏振光变换元件510的状态下，通过将贴紧部分中的相位差板600向2体的偏振光变换元件510的粘合位置疏远，在相位差板600上不产生弯曲部分，即，避免照明光轴上的光束的通过率下降。

如果采用这样的实施方式2，则除了和上述(1)～(6)、(8)同样的效果外，还起到以下效果。

(9)由于在偏振光变换装置414中，偏振光变换元件510的角部分510A被省略，在偏振光变换元件阵列500和相位差板600之间，沿着贴紧面500A形成有凹部700，因此即使在2体的偏振光变换元件510的位置精度差，在贴紧时产生段差的情况下，也可以通过该凹部700改善相位差板600的粘贴精度。

因而，不需要严格设定相位差板600的粘贴精度，在偏振光变换装置414的制造时，可以提高操作效率。

(10)由于在相位差板600和偏振光变换元件阵列500之间形成间隙，因而即使在贴紧2体的偏振光变换元件510时产生段差的情况下，也可以通过该凹部700，将相位差板600向各偏振光变换元件510的粘贴位置疏远，即，可以避免相位差板600模仿上述段差、弯曲。

因而，由于不形成相位差板600的弯曲部600A，因而可以避免光束透过率的下降，在从光源装置411射出的光束中，可以避免具有特别强的光量的照明光轴上的光束的透过率下降，可以提高光利用效率。

6.实施方式的变形

进而，本发明并不限于上述实施方式，包含可以实现本发明目的的其他的构成等，以下那样的变形等也包含在本发明中。

例如，在上述各实施方式中，构成偏振光变换装置414的偏振光变换元件阵列500，虽然其构成为2体的偏振光变换元件510贴紧，但并不限于此，也可以用粘接剂粘合固定2体的偏振光变换元件510。

另外，在上述实施方式2中，在2体的偏振光变换元件510贴紧时，可以采用相互的偏振光分离膜511以大致90°接续那样的构成。例如，如图19(A)所示，在制成偏振光变换元件510时，在如该偏振光分离膜511在角部分上露出那样的切断面C上切断偏振光分离膜511侧的端部后，进而，在切断面D上切断光束射出侧的端部，如图19(B)所示，在贴紧2体的偏振光变换元件510时，也可以构成为相互的偏振光分离膜511以大致90°接续。

进而，例如，如图20所示，其构成也可以是，在被上下粘贴的板玻璃中，在下侧粘贴着厚度不同的板玻璃515，在如该偏振光分离膜511在角部分露出那样的切断面E上切断偏振光分离膜511侧的端部，省略光束射出一侧的角部分510B的端部。

另外，虽然在上述各实施方式中，偏振光变换元件510，交替粘合在两面上形成有偏振光分离膜511以及反射膜512的板玻璃513、和未形成任何膜的板玻璃513，进而，在上下面上粘合板玻璃514，通过切断以及研磨进行制作，但并不限于此，即，只要形成为交替配置偏振光分离膜511以及反射膜512即可。

另外，虽然在上述实施方式2中，省略偏振光变换元件510一方的角部分510A，该角部分510A相对那样地，贴紧2体的偏振光元件510，但并不限于此，其构成也可以是，在2体的偏振光变换元件510中，省略一方的偏振光变换元件510的角部分510A，在2体的偏振光变换元件510的贴紧面上配置该角部分510A。

另外，虽然在上述各实施方式中，只列举了使用3个光调制装置的投影机的例子，但本发明也可以适用于只使用1个光调制装置的投影机、使用2个光调制装置的投影机，或者使用4个以上光调制装置的投影机中。

另外，在上述各实施方式中，作为光调制装置虽然使用了液晶面板，但也可以使用微反射镜的器件等，液晶以外的光调制装置。

进而，虽然在上述各实施方式中，使用了光入射面和光射出面不同的透过型光调制装置，但也可以使用光入射面和光射出面相同的反射型的光调制装置。

进而，在上述各实施方式中，虽然只列举了从观察屏幕的方向进行投影的前面型的投影机的例子，但本发明也可以适用在从和观察屏幕的方向相反的方向进行投影的背面型的投影机。

Claims (5)

1.一种偏振光变换装置，由贴紧固定的一对偏振光变换元件形成，该偏振光变换元件具备：被相对入射光束倾斜配置，把该入射光束分离为2种直线偏振光光束的多个偏振光分离膜；被交替地并列配置在各偏振光分离膜之间，反射由上述偏振光分离膜分离的任意一方的偏振光光束的多个反射膜；形成上述偏振光分离膜以及反射膜的透光性部件；以及被设置在该透光性部件的光束射出一侧，变换任意一方的偏振光光束的偏振光轴的多个相位差板；其特征在于：

该偏振光变换装置具备上述一对偏振光变换元件的各个偏振光分离膜以及反射膜将贴紧面作为中心相互对称配置那样地组合的一对偏振光变换元件；

被设置在这一对的偏振光变换元件的贴紧部分上的相位差板，跨过该一对偏振光变换元件进行安装；

在光束射出面上，沿着上述一对偏振光变换元件的贴紧面形成有凹部。

2.根据权利要求1所述的偏振光变换装置，其特征在于：

上述一对偏振光变换元件的各自的贴紧面，是贴紧时各自的偏振光分离膜连续的位置。

3.根据权利要求1所述的偏振光变换装置，其特征在于：

上述偏振光分离膜和上述反射膜，相对光束入射方向倾斜大致45°，以规定的间隔交替排列。

4.一种照明光学装置，其特征在于，具备：

光源；

把来自光源的光束分割为多个区域的光束分割元件；

偏振光变换装置，由贴紧固定的一对偏振光变换元件形成，该偏振光变换元件具备：被相对入射光束倾斜配置，把该入射光束分离为2种直线偏振光光束的多个偏振光分离膜；被交替地并列配置在各偏振光分离膜之间，反射由上述偏振光分离膜分离的任意一方的偏振光光束的多个反射膜；形成上述偏振光分离膜以及反射膜的透光性部件；以及被设置在该透光性部件的光束射出一侧，变换任意一方的偏振光光束的偏振光轴的多个相位差板；该偏振光变换装置具备上述一对偏振光变换元件的各个偏振光分离膜以及反射膜将贴紧面作为中心相互对称配置那样地组合的一对偏振光变换元件；被设置在这一对的偏振光变换元件的贴紧部分上的相位差板，跨过该一对偏振光变换元件进行安装；在光束射出面上，沿着上述一对偏振光变换元件的贴紧面形成有凹部。

5.一种投影机，其特征在于，具备：

照明光学装置，具备：

光源；

把来自光源的光束分割在多个区域上的光束分割元件；

偏振光变换装置，由贴紧固定的一对偏振光变换元件形成，该偏振光变换元件具备：被相对入射光束倾斜配置，把该入射光束分离为2种直线偏振光光束的多个偏振光分离膜；被交替地并列配置在各偏振光分离膜之间，反射由上述偏振光分离膜分离的任意一方的偏振光光束的多个反射膜；形成上述偏振光分离膜以及反射膜的透光性部件；以及被设置在该透光性部件的光束射出一侧，变换任意一方的偏振光光束的偏振光轴的多个相位差板；该偏振光变换装置具备上述一对偏振光变换元件的各个偏振光分离膜以及反射膜将贴紧面作为中心相互对称配置那样地组合的一对偏振光变换元件；被设置在这一对的偏振光变换元件的贴紧部分上的相位差板，跨过该一对偏振光变换元件进行安装；在光束射出面上，沿着上述一对偏振光变换元件的贴紧面形成有凹部；

根据图像信息调制从该照明光学装置射出的光束的多个光调制装置；以及

合成由该多个光调制装置调制的光束的色合成光学装置。

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